油中含水量测试方法浅析.pdf

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1、张万：油中含水量测试方法浅析19油中含水量测试方法浅析张万(国防科技工业颗粒度一级计量站)[摘要]船舶气缸套是发动机关键零件之一，它和活塞环组成一对摩擦副，缸套质量的优劣，直接影响船舶发动机的使用寿命和功效稳定性，因此需要采用性能高和优良的合金铸铁，本文从熔炼和浇注工艺进行分析，提出影响材质性能的因素，为船舶发动机提供优质气缸套。[摘要】电导率介电常数卡尔菲休法容量法库仑法1引言石油产品是国民经济的战略物资，关系到国家的安全，各行各业的生存与发展以及人民生活的方方面面。但是油品在生产、运输、储存和使用过程中会进入水分．水在油品中会呈现出三种不同的形式：溶解水、游离水、乳

2、化水。不同的油品自身都存在一定量的溶解水，微量溶解水是不会有危害的，但游离水或者乳化水是潜伏性的危害。不仅会对油品本身的物理化学特性造成很大的影响．而且还会引起很多的问题例如：减少收益、增加损耗、产生腐蚀、减少润滑薄膜的厚度、引发安全事故等等。针对以上存在的风险．人们采用不同的测试方法对油中的含水量进行测试分析。对油品实施监控，能够有效的预防以上问题的发生。并能够及时地将其消除。2测试方法分析油和水是两相互不相容的液体，许多物理特性和化学特性有着本质的不同。通过研究油和水两种物质的特性．就逐渐产生了测量油中含水量的测试方法。油中含水量的测试方法有采用物理方法分析的气相色

3、谱法、湿度百分比法、压力计计量法、电导率法和介电容量法以及依据化学反应得卡尔菲休法等。气相色谱法主要在电力系统中用于测试变压器油中的含水量．它使用气相色谱仪通过选择高纯氮作载气和其他相应参数．以不同温度下正庚烷具有对应的饱和含水量作为定量的基准进行测试。使用该方法要准确定量，需要一定的经验作基础。’湿度百分比法是英国首先使用的测试水分方法。它不同于其他测绝对含水量的方法，而是根据水分在油一气两相之间必然建立湿度平衡的原理测试相对湿度。该方法适用于不易蒸发的油，只可以粗略估计油中的含水量。利用压力计计量的方法：在一个盛有油样品的烧瓶中放人一种试剂(如钙的氧化物)使与油中水

4、分发生反应。伴随反应释放出气体。通过与烧瓶相连接的压力计管，测出内部气体压力变化，并根据温度进行气体体积校正，计算出水含量。该方法适合于含水量很低的油。并且很难保证测试精度。介电容量法是利用的是测量液体介电常数变化的原理。油和水的介电常数特性不同，按照美国石油组织的标准，油的介电常数为1．7—2．3，而水为80。油中水含量的变化会直接导致混合液体介电常数的变化。即电容量的变化与水的含量变化是相关的。为了控制分析结果的可靠性和重复性，必须用已知含量的水溶液进行校准。并且进行分析时必须注意温度的影响。因为电容值受温度的影响也很大，因此要求仪器有温度补偿功能．以保证测试的准确

5、度。介电容量法可以快速的连续测试油的水分含量．应用也比较广泛，能够测试多种类油的含水量。依据测量液体介电常数变化的原理的仪器有EESIFLOEASZ—l监测仪。电导率法是基于水的电阻率远小于油的特点．当油中含水变化时，可导致其电流传导性随之变化。因此通过测量油地电阻，就成为一种具有一定内燃机与配件2011年第2期精度的快速测量方法。电导率法一般是将～个带渗透膜的探头插入油路中，当油中水分不同时．探头内的电阻值即发生变化，由转换电路显示含水量。该方法也可以连续监测油的水含量。卡尔菲休法。早在1935年卡尔菲休就提出了测定水分的容量分拆方法。后来经过不断研究逐渐形成了一套比

6、较成熟的理论一卡尔菲休法，该方法得到了广泛应用。卡尔菲休法基本原理是利用碱和甲醇存在下。水和碘及二氧化硫产生定量化学反应，化学反应方程式如公式(1)和(2)所示：ROH+S02+RN-*(RNH)·S03R’(1)(RNH)·SO丑+2RN+12+H20一(RNH)·S04R+2(RNH)I(2)在试剂中，甲醇和二氧化硫反应，形成亚硫酸根离子，试验液的pH值就越高，卡尔菲休反应的速度就越快。当pH值在5．8至8之间。所有的二氧化硫均可反应形成甲基亚硫酸根．此时反应得速率最大。同时甲醇还增强了滴定度的稳定性。甲醇反应见公式(3)：2CH30H+SO『_’CH30Hz++C

7、H30S02-(3)(2)反应中12+S02+2H20=2HI+H2S04是可逆的，为了使反应向正方向移动并定量进行。须加入碱性物质。前期使用的碱性物质试剂是吡啶(C，H，N)，后来采用了一种以咪唑(C，H4N：)代替吡啶的卡式试剂．该试剂不仅替代了有毒有刺激性气味的吡啶．还因为咪唑较吡啶的溶液的pH值缓冲能力更强，使反应更快、更精确。卡尔菲休滴定法包含两种方法：一种是容量法．即含有碘的卡尔费休溶液一直在不断添加．直到有微量过量的单质碘存在，消耗的碘通过计算含有碘的卡尔菲休试剂消耗的体积量来得到：一种是库仑法一参加反应的碘直接来源于滴定杯